GABARITO-TOP-AV-ARQ-Questionário 6

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TÓPICOS AVANÇADOS EM ARQUITETURA DE COMPUTADORS 
QUESTIONÁRIO 6 – Microarquitetura dos Processadores -parte 1-Conceitos-Tipos de 
Arquitetura-Áreas das microarquiteturas-Representação de Dados-vídeos18-19-20-21 
 
GABARITO 
1. Quais são as duas partes em que se divide a microarquitetura dos processadores para 
efeito de projeto e análise funcional? 
Resp: Caminho de Dados (“Data Path”) e Interpretação e Comando de execução do 
Ciclo de cada Instrução (Controle) 
 
2. Como se identificam as microarquiteturas mais recentes da Intel? 
Resp: Além do nome código, sempre existente (Netburst, Sandy Bridge, Haswell, etc), 
também o valor do processo de litografia (espessura dos transistores) 
3. Qual a função do registrador de controle (flags) que recebe bits na saída de uma 
operação da ULA? 
 Resp: Resp:Ele é organizado em bits com funções individualmente diferentes. Cada um 
tem uma função específica, atualizada (0 ou 1) cnforme a atividade de uma operação. 
P.ex., um bits representa a ocorrência ou não de overflow na instrução corrente e a 
instrução seguinte avalia; outro bit indica se chegou sinal de interrupção (sempre que uma 
instrução termina o processador está programado (ciclo de instrução) para verificar o valor 
deste bit. E assim por diante. 
4. Na arquitetura de computadores, a ALU (Unidade Lógica e Aritmética) é um circuito 
que se conecta aos registradores para formar um caminho de dados. Em termos de 
linguagem de máquina multiníveis, a ALU situa-se no nível: 
lA) Lógico digital. 
B) de microarquitetura. 
C) de arquitetura de conjunto de instruções. 
D) do sistema operacional de máquina. 
E) de linguagem de montagem. 
 
Resp: OPÇÃO B (o caminho de dados faz parte da microarquitetura de um processador) 
 
5. Um certo computador pode ser equipado com 268.435.456 Bytes de memória. Por que 
um fabricante escolheria tal número peculiar, em vez de um número fácil de lembrar, 
como 250.000.000 Bytes? 
Resp: Porque os computadores são máquinas que operam com valores representados 
no sistema binário e não decimal. No sistema binário, 268.435.456 é o resultado de 
256 x 1024 x 1024, sendo 1024 = 210 ou 1 K (enauqnto no sistema decimal 1 K = 1000 
e não 1024). 256M (o M não representa exatamente 1 milhão, mas 1.048.576. 
 
 
 Associação Carioca de Ensino Superior 
 
Centro Universitário Carioca 
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6. Quais são os dispositivos principais que constituem o caminho de dados ( “data path”) 
de um processador? 
Resp: A ULA – unidade lógica e aritmética, os registradores de dados, o registrador (s) 
de controle e os fios que interligam estes dispositivos. 
7. Observando-se os esquemas da microarquitetra do Pentium 4 e mesmo do Pentium 
original verifica-se que ele possui dois conjuntos distintos de registradores. Qual a razão para 
essa separação de registradores? 
Resp: Trata-se da distinção entre operações matemáticas com números inteiros (ponto 
fixo) e números fracionários (ponto flutuante). Há uma clara separação entre estes dois 
tipos de operação: Unidades de execução separadas, registradores separados e instruções 
diferentes, já que o tamanho dos números em ponto flutuante é, p.ex., o dobro dos inteiros 
e assim por diante. 
8. As microarquiteturas de processadores da Intel: 
Sandy Bridge (2011)-2G-32nm 
Haswell (2013)- 4G – 22nm e 
Skylake (2015) -6G – 14 nm 
São diferentes em diversos aspectos, mas especialmente um chama atenção. Qual é ele? 
Qual o impacto dessa diferença no conjunto de dispositivos internos dos processadores? 
Resp: São diferentes em diversos aspectos mais internos, mas a consequência mais visível 
e de enorme impacto no desempenho, por exemplo, é a tecnologia de litografia ou mais 
popularmente, a espessura dos transistores (32 nm, 22nm e 14 nm, sendo nm = nanômetro 
Quanto menor os transistores, mais dispositivos podem ser incluídos no chip do 
processador. Daí, pode-se incluir mais memórias cache, mais registradores, mais unidades 
de cálculo, etc 
9. Números fracionários possuem uma vígula (ou ponto, na língua inglêsa) que separa a parte 
inteira da parte fracionária. Mas em computação, como só há valores lógicos 0 e 1, não se 
representa a vírgula. Como os processadores entendem que o número é fracionários e na 
quantidade de algarismos fracionários que possuem? 
Resp: O processo é entendido pela declaração da variável ne aformatação adequada do 
número. Por exemplo, quando declaramos uma variável como inteira (INT ou INTEGER), o 
compilador saberá que tem que alocar um espaço de n bits para a variável, sendo o priemiro à 
esquerda o bit de sinal e os demais de valor inteiro. Já se a variável for declarada como FLOAT 
ou REAL) o processo será diferente, mas os números serão formatados conforme o projeto do 
processador e da linguagem usada. 
10. Considere um sistema de numeração binário e que representa números com sinal, 
reservando o algarismo mais significativo para isso; positivos com valor 0 e negativos com 
valor 1. Supondo que os números desse sistema tem todos 8 algarismos, qual seria a faixa 
limite de valores inteiros desse sistema? 
Resp: O total de números a serem representados em um sistema binário com 8 bits de largura 
é 28 = 256 números (considerados aqui SEM SINAL). Considerando-se o sinal, uma parte desses 
números representará valores negativos e outra parte valores positivos. 
28 -1 – 1 representará as magnitudes positivas ou negativas ( 8 -1=7) ou 27 = 128 -1 = 127 (o 
menos 1 do expoente indica o sinal extraído dos 8 algarismos e o menos 1 do valor indica o 
zero. Ou seja: 
- 127 a + 127 (neste caso, há DUAS representações para o zero) 
11. Considere que a etapa de incremento do CI (contador de instrução) de um ciclo de instrução 
possua a seguinte definição: 
 CI ----- CI + n. 
Com relação ao significado dessa expressão, julgue os itens a seguir, assinalando a opção 
correta. 
a) O valor de n representa a quantidade de bytes que a próxima instrução deve ocupar. 
b) O incremento do CI é realizado ao término da execução de cada instrução. 
c) O valor de n representa o tamanho da instrução corrente em termos de quantidade de 
endereços que ocupa. 
d) A expressão apresentada não se aplica em instruções de desvio. 
 e) O valor de n é fixo para qualquer instrução em processadores que usam arquitetura CISC. 
Resp: OPÇÃO C 
O ciclo de instrução mostra que, depois de buscar na memória a instrução a ser executada 
assim que terminar a atual, o CI é incrementado para conter o endereço desta próxima 
instrução. Então, n deve ser o valor a ser somado e tem que ser igual ao tamanho da instrução 
corrente. 
12. Considerando os diversos aspectos de arquitetura de sistemas de computação, assinale a 
opção correta: 
A) Os registradores são softwares com a função principal de registrar dados permanentes. 
ERRADO. São HW e os valores armazenados não são permanentes 
B) A sincronização de todas as funções do processador é realizada através de um sinal de clock. 
CORRETO 
C) A sincronização de todas as funções do processador e dos periféricos é realizada através de 
um sinal de syncronize. 
ERRADO-Não existe 
D) A sincronização de todas as funções do processador é realizada através de comandos do 
usuário. 
ERRADO-Não existe 
E) Os espaçadores são dispositivos com a função principal de armazenar comandos 
temporariamente. 
ERRADO-Não existe 
 
13. Os registradores de controle de estado são usados pela unidade de controle para controlar 
a operação do processador e por programas privilegiados do Sistema Operacional para 
controlar a execução de programas. Dentre os registradores desta categoria, que são 
essenciais para a execução das instruções, está o que contém o endereço de uma instrução a 
ser lida. Este registrador é conhecido como: 
a) Registrador de Instrução (IR). 
b) Registrador de Endereço de Memória(MAR) ou REM – Reg. de Endereços de Memória. 
c) Registrador de Buffer de Memória (MBR) ou RDM – Reg. de Dados da Memória 
d) Contador de Programas (PC) ou CI – Contador de Instrução. 
e) Registrador de Controle Principal (MCR). 
Resp: OPÇÃO d) 
14. O BIOS de um microcomputador é basicamente 
a) um sistema de controle de rotinas de entrada e saída. 
b) uma memória de massa. 
c) um slot de memória regravável. 
d) um chip de memória de acesso randômico. 
e) um sistema operacional de interface gráfica. 
 
Resp: BIOS – basic input/output system (sistema básico de entrada/saída). Trata-se de um 
conjunto de programas. 
OPÇÃO a) 
15 Analisando os diversos tipos de arquitetura desenvolvidos ao longo do tempo, pode-se 
afirmar que um computador com processador de: 
A) 32 bits consegue endereçar um total de 232 ou 8.294.967.295 endereços diferentes. 
Esses endereços apontam para a memória RAM, onde as informações de que o 
processador precisa ficam armazenadas. 
ERRADO, pois 232 = 4G endereços 
B) 32 bits precisa ter, no mínimo, 4GB de RAM e velocidade de clock mínima de 3.2GHz. 
Estes dados garantem que o sistema operacional possa ser carregado na BIOS sem 
problemas. 
ERRADO. 1ª parte sim (4G) mas o restante não tem sentido 
C) 64 bits precisa ter, no mínimo, 8GB de RAM e velocidade de clock mínima de 6.4GHz. 
Estes dados garantem que o sistema operacional possa ser carregado na ROM sem 
problemas 
ERRADO. Com 64 bits pode ter até 264, mas não tem mínimo.O restante não tem 
sentido 
D) 64 bits consegue endereçar 264 endereços diferentes, podendo acessar muito mais 
RAM. Mas computadores pessoais atuais raramente suportam mais que 64GB de 
RAM. 
CORRETO 
E) 32 bits ou de 64 bits consegue acessar 8GB de RAM, mas o de 64 bits consegue acessá-
la de maneira mais rápida e eficiente, o que deixa o computador mais rápido também. 
ERRADO 
Resp: OPÇÃO D) 
 
16. Não se pode afastar a importância que a evolução dos processadores, suas arquiteturas, 
seus endereçamentos e barramentos representou para a ampliação na utilização e 
popularização dos computadores. Contudo, para que se possa acompanhar toda essa 
história evolutiva, tornou-se necessário ao profissional de TI um domínio claro de diversos 
pontos-chave da evolução – mudanças que representaram marcos nas capacidades de 
processamento dos equipamentos. Diante desse cenário, pode-se rememorar de maneira 
precisa que: 
A) O padrão HyperTransport é um barramento que utiliza links de 64 bits de largura cada, 
bastante rápido e de baixa latência, que surgiu para evitar o aparecimento de gargalos na 
comunicação entre o Processador e o Chipset. 
ERRADO. Usa dois links (bidirecional) de até 32 bits cada, podendo ser (e muitas vezes é) 
menor que 32 bits 
B)Apenas a partir dos processadores Athlon 64 e processadores Intel com o EM64 o 
coprocessador aritmético passou a ser incorporado diretamente ao processador principal, 
eliminando a necessidade de instalação do componente opcional. 
ERRADO, O coprocessador foi incorporado no chip do processador a partir do Intel 486 
C)A insistência dos fabricantes em utilizar os conjuntos de instruções AMD64 e EM64T, a 
exemplo do processador Intel Itanium, dificultou, inicialmente, uma migração suave para os 
sistemas operacionais de 64 bits, pois impossibilitava a execução de aplicações escritas em 32 
bits pela diferença de registradores compatíveis. 
ERRADO. A primeira frase está errada, pois não houve esta insistência. Ela ocorreu na segunda 
frase. 
D)Em outubro de 1985, a Intel lançou o 386, trazendo a primeira encarnação da arquitetura de 
32 bits que, além de utilizar um barramento de 32 bits (o que resultou em um grande ganho de 
desempenho no acesso à memória e a possibilidade de usar barramentos mais rápidos que o 
ISA), adotou o uso de endereçamento de 32 bits para acesso à memória, tornando possível 
acessar até 4 GB. 
CERTO 
Resp: OPÇÃO D) 
17. Qual dispositivo dos processadores é responsável pela geração dos sinais de controle na 
sequência correta para execução das atividades de um ciclo de instrução? 
Resp: unidade de controle 
18. Considere um sistema de numeração de base 4 e que representa números com sinal, 
reservando o algarismo mais significativo para isso; positivos com valor 0 e negativos com 
valor 2. Quantos números podem ser criados neste sistema, cada um com 3 algarismos? 
Resp: 
Se considerarmos explicitamente a pergunta “quantos números”, sem referência a sinal, etc 
então a quantidade será 43 = 64 números de 3 algarismos, de 000 até 333. No entanto, 
menciona-se diretamente que os sistema trabalha com valores positivos e negativos (e assim 
devem ser representados), sendo que, NESTE CASO, só são válidos os números positivos que 
iniciam por 0 e os negativos que iniciam por 2. São assim, excluídos os números que iniciam 
por 1 e por 3. 
Com 3 algarismos, os números terão 2 algarismos para valor e um para sinal. A quantidade de 
números positivos será 42 (base 4 com 2 algarismos cada número) = 16 - 1, =15, de 000 até 
033 e 15 negativos iniciados por 2, de 200 até 233 (consider-ase 0 negativo e zero positivo 
como em sinal e magnitude). Os 32 números que iniciam por 1 e 3 ficam excluídos. 
19. Quantos números inteiros positivos poderão ser representados neste sistema, 
considerando-se que todos os números possuem 3 algarismos? 
Resp: Inteiros positivos de 3 algarismos na base 4 serão 15 (excluído o zero, que não é 
positivo nem negativo).